Büyük korozyon direnci gerektiğinde tantal mantıklıdır. Tantal, kimyasal direnç açısından asil metallerden biri olmasa da benzerdir. Ek olarak, gövde merkezli kübik kristal yapıya sahip olmasına rağmen tantalın ortam sıcaklığının çok altındaki sıcaklıklarda işlenmesi özellikle kolaydır. Bu nedenle çeşitli endüstriyel kullanımlar için yararlı bir metaldir. İnanılmaz derecede dayanıklı malzememiz, yarı mamul ürünler, tıbbi teknoloji implantları, fırın yapı bileşenleri ve iyon implantasyon parçaları gibi geniş bir ürün yelpazesi oluşturmak için kullanılır.
Tantal hakkında gerçekler
| Atomik numara | 73 |
| CAS numarası | 7440-25-7 |
| Atom kütlesi | 180,95 [g/mol] |
| Erime noktası | 2996 derece |
| Kaynama noktası | 5458 derece |
| 20 derecede yoğunluk | 16,65 [g/cm33] |
| Kristal yapı | Gövde merkezli kübik |
| 20 derecede doğrusal termal genleşme katsayısı | 6.4 × 10-6[m/(mK)] |
| 20 derecede ısı iletkenliği | 57,5 [W/(mK)] |
| 20 derecede özgül ısı | 0.14 [J/(gK)] |
| 20 derecede elektriksel iletkenlik | 8.0 × 106 [S/m] |
| 20 derecede spesifik elektrik direnci | 0.125 [(Ωmm2)/m] |
Tantalın fiziksel özellikleri nelerdir?
Refrakter metaller genellikle yüksek yoğunluk ve düşük termal genleşme katsayısı ile karakterize edilir. Tantal için de aynı durum geçerlidir. Ancak tantalın ısı iletkenliği molibden ve tungstenden daha düşüktür. Tantalın termofiziksel özellikleri sıcaklığa göre değişir. Temel değişkenlere ilişkin eğriler aşağıdaki diyagramlarda gösterilmektedir:
Tantalın mekanik özellikleri nelerdir?
Tantalın mekanik özellikleri, karbon, hidrojen, nitrojen ve oksijen dahil olmak üzere araya giren elementler tarafından çok küçük miktarlarda bile değiştirilebilir. Mekanik özellikleri ayrıca uygulanan ısıl işlemin tipine, deformasyon derecesine ve üretim prosesine göre de etkilenir.
Tantalın kristal yapısı tıpkı tungsten ve molibdeninki gibi cisim merkezli kübiktir. Kırılgandan sünekliğe geçiş sıcaklığı -200 derecedir ve bu, ortam sıcaklığının önemli ölçüde altındadır. Sonuç olarak metalle çalışmak oldukça basittir. Artan şekillendirme, malzemenin kopma uzamasında azalmaya neden olurken aynı zamanda çekme mukavemetini ve sertliğini de arttırır. Ancak madde kolay kolay kırılmaz.
Malzemenin yüksek sıcaklıklardaki stabilitesi saf molibden ile karşılaştırılabilir ancak tungsteninkinden daha düşüktür. Yüksek sıcaklıklarda stabilitesini arttırmak için tantal alaşımımıza tungsten gibi refrakter metaller ekliyoruz.
Tantal, saf demire benzer ve tungsten ve molibdenden daha düşük bir elastik modüle sahiptir. Sıcaklık, elastikiyet modülünde bir azalma ile artar.
Tantal, yüksek derecede sünekliği nedeniyle bükme, damgalama, presleme ve derin çekme gibi talaşsız şekillendirme teknikleri için iyi bir malzemedir. Tantal, işleme yöntemlerini kullanırken önemli bir zorluk teşkil eder. Talaşlar mükemmel bir şekilde parçalanmıyor. Bu nedenle talaş kırıcıların kullanılmasını tavsiye ederiz. Tantal, molibden ve tungstenden çok daha fazla kaynak yapılabilir.
Refrakter metallerin mekanik işlenmesiyle ilgili sorularınız mı var? Uzun yıllara dayanan bilgi birikimimizi size yardımcı olmak için kullanmaktan mutluluk duyarız.
Tantalın kimyasal davranışı nedir?
Tantal, her türlü kimyasala karşı dayanıklılığı nedeniyle sıklıkla soy metallerle karşılaştırılır. Bununla birlikte tantal, termodinamik açıdan bir baz metaldir ve kararlı bileşikler oluşturmak için çok çeşitli elementlerle birleşebilir. Tantal, havanın varlığında son derece kalın bir oksit tabakası (Ta2O5) oluşturarak temel malzemeyi kimyasal hasardan korur. Tantal bu oksit tabakası nedeniyle korozyona karşı dirençlidir.
Tantalumun normal sıcaklıkta dirençli olmadığı tek inorganik maddeler hidroflorik asit, hidrojen florür, flor ve florür iyonları içeren asit çözeltileridir. Tantalum ayrıca erimiş sodyum hidroksit, potasyum hidroksit ve alkali çözeltiler tarafından saldırıya uğrar. Tersine, madde sulu amonyak çözeltilerine karşı direnç gösterir. Tantalum, kimyasal saldırganlık nedeniyle hidrojen metal kafesine nüfuz ettiğinde kırılgan hale gelir. Sıcaklık arttıkça tantalumun korozyona karşı direnci giderek azalır.
Tantal çok çeşitli sıvılarla inert bir şekilde reaksiyona girer. Tantal ayrı ayrı ele alındığında her bir bileşene karşı dayanıklı olsa da, birleşik çözümlere tabi tutulduğunda korozyona dayanma yeteneği tehlikeye girebilir. Korozyonla ilgili zorlu konularda sorularınız mı var? Bünyemizdeki korozyon laboratuvarımız ve yılların deneyimi size yardımcı olmaktan mutluluk duyacaktır.
| ORTA | DİRENÇLİ (+), DİRENÇSİZ (-) | NOT |
| su | ||
| Sıcak su <150 derece | + | |
| Asitler | ||
| Hidroflorik asit, HF | - | |
| Hidroklorik asit, HCI | + | < 30%, < 190 °C |
| Fosforik asit, H3PO4 | + | < 85%, < 150 °C |
| Sülfürik asit, H2BU YÜZDEN4 | + | < 98%, < 190 °C |
| Nitrik asit, HNO3 | + | < 65%, < 190 °C |
| Organik asitler | + | |
| yalanlar | ||
| Amonyak çözeltisi, NH4AH | + | < 17%, < 50 °C |
| Potasyum hidroksit, KOH | + | < 5%, < 100 °C |
| Sodyum karbonat, Na₂CO₃ | + | < 20%, < 100 °C |
| Sodyum hidroksit, NaOH | + | < 5%, < 100 °C |
| Halojenler | ||
| Flor, F2 | - | |
| Klor, Cl2 | + | < 150 °C |
| Brom, Br2 | + | < 150 °C |
| İyot, ben2 | + | < 150 °C |
| Metal olmayanlar | ||
| Borin, B | + | < 1000 °C |
| Fosfor, P | + | < 150 °C |
| Kükürt, S | + | < 150 °C |
| Gazlar | ||
| Soy gazlar tantal ile reaksiyona girmez. Bu nedenle yüksek saflıkta soy gazlar koruyucu gaz olarak kullanılabilir. Tantal ise yüksek sıcaklıklarda oksijen veya hava ile çok güçlü bir şekilde etkileşime girer ve önemli miktarda nitrojen ve hidrojeni absorbe edebilir. Sonuç olarak malzeme kırılgan hale gelir. Bu kirletici maddeler tantalın yoğun vakum altında tavlanmasıyla ortadan kaldırılır. 800 derecede hidrojen, 1700 derecede ise nitrojen gider. | ||
| Amonyak, New Hampshire3 | + | < 700 °C |
| Karbon monoksit, CO | + | < 1100 °C |
| Karbondioksit, CO2 | + | < 500 °C |
| Hidrokarbonlar | + | < 800 °C |
| Hava ve oksijen, O2 | + | < 300 °C |
| Soy gazlar (He, Ar, N2) | + | |
| Hidrojen, H2 | + | < 340 °C |
| Su buharı | + | < 200 °C |
| Erir | ||
| Platin gibi asil malzemeler ve tantal gibi temel malzemeler temas ettiğinde kimyasal reaksiyonlar çok hızlı başlar. Bu nedenle tantalın, özellikle çalışma sıcaklıkları yüksek olduğunda sistemin diğer bileşenleriyle temas ettiğinde nasıl davrandığına çok dikkat etmelisiniz. | ||
| Alüminyum, Al | - | |
| Berilyum, Be | - | |
| Kurşun, Pb | + | < 1000 °C |
| Sezyum, Cs | + | < 980 °C |
| Bakır, Cu | + | < 1300 °C |
| Galyum, Ga | + | < 450 °C |
| Demir, Fe | - | |
| Lityum, Li | + | < 1000 °C |
| Magnezyum, Mg | + | < 1150 °C |
| Cıva, Hg | + | < 600 °C |
| Nikel, Ni | - | |
| Potasyum, K | + | < 1000 °C |
| Gümüş, Ag | + | < 1200 °C |
| Sodyum, Na | + | < 1000 °C |
| Kalay, Sn | + | < 260 °C |
| Çinko, Zn | + | < 500 °C |
| Fırın inşaat malzemeleri | ||
| Tantal, yüksek sıcaklıktaki fırınlarda grafit veya refrakter oksitlerden oluşan yapı malzemeleriyle reaksiyona girebilir. Tantal, alüminyum, magnezyum veya zirkonyum oksit gibi özellikle kararlı oksitlerle temas ettiğinde, bunları çok yüksek sıcaklıklarda azaltabilir. Tantal karbür, grafit ile temas ettiğinde ortaya çıkabilir ve bu da tantalın kırılganlaşmasına neden olabilir. Tantal, altıgen bor nitrür ve silikon nitrür ile reaksiyona girebilir, ancak genellikle molibden veya tungsten gibi diğer refrakter metallerle herhangi bir sorun olmadan karıştırılabilir. Vakumda aşağıdaki sınır sıcaklıklar geçerlidir. Koruyucu bir gaz kullanıldığında bu sıcaklıklar yaklaşık 100 ila 200 derece daha düşüktür. | ||
| Alümina, Al2O3 | + | < 1900 °C |
| Berilyum oksit, BeO | + | < 1600 °C |
| Altıgen. bor nitrür, BN | + | < 700 °C |
| Grafit, C | + | < 1000 °C |
| Magnezyum oksit, MgO | + | < 1800 °C |
| Molibden, Mo | + | |
| Silisyum nitrür, Si3N4 | + | < 700 °C |
| Toryum oksit, ThO2 | + | < 1900 °C |
| Volfram, W | + | |
| Zirkonyum oksit, ZrO2 | + | < 1600 °C |
Tantalın seçilmiş maddelere karşı korozyon davranışı
Hidrojenin gevrekleşmesi
| Sülfürik asit 250 derecede %98 | Atomik hidrojen > 25 derece |
| Hidroklorik asit 190 derecede %30 | 350 derecede hidrojen |
| Hidroflorik asit | Daha az asil olan katodik polarizasyon, malzemeleri eritmek |
ehisen'deki ilgili ürünler
